模电实验模拟运算放大电路(一)
模拟电子技术实验实验 运放实验(简单)
电路板接法: MT6---MT3 MT8---MT10 10kHZ----MT4(ui)
6S运动
1、三根短路线直接插在电路板上,万用表旋 钮旋至“OFF”档,万用表和电路板放在桌面 右侧;
2、探头和表笔放于右边抽屉,夹子线放在中 间的抽屉;
3、关闭仪表电源,清理桌面和抽屉内的垃圾, 将凳子放回原处;
4、劳委安排5~6人打扫卫生。
3.信号源输出 频率1KHz, 输出衰减为20分贝
4.示波器监测 输出波形,
1.如图 所示, 插上短 路线,
2.如图 接上正 负12V 电源
-12V GND
+12V
考核: 交流小信号反相放大电路
给运放接入+EC=+9V,- EC =- 9V的电源,注意电源要完全对称 ,确保运放静态时输出电压为零 。从MT4端输入5kHZ的正弦波信 号,示波器接在Uo(CNT2)端, 读出输入输出值填入表三中。
5 8
双电源接法
电源置于组合串联状态,即左 面的按钮按下,右面的按钮弹 起,右边为主电源
-12V GND
+12V
双电源接法
电源置于组合串联状态,即 左面的按钮按下,右面的按 钮弹起,调节输出电压,使 两路输出都为12V
〖〗
-12V GND
+12V
表三 交流小信号反相放大电路
从MT4端输入1KHZ的正弦波信号,示波器 接在Uo(CNT2)端, 读出输入输出值填入表三 中。
电路板接法: MT6---MT3 MT8---MT10 1KHZ----MT4(UI) U0------CNT2
+12V
-12V 地
Ui
u
o
地
3.信号源 输出频率 1KHz, 输出衰减 为-20分 贝
(完整word版)模电实验 模拟运算电路
实 验 报 告一、 实验目的1.研究由集成运算放大器组成的比例、加法、减法和积分等基本运算电路的功能。
2.了解运算放大器在实际应用时应考虑的一些问题。
二、实验仪器1、THM-3A 模拟电路实验箱2、SS-7802A 双踪示波器3、MVT-172D 交流数字毫伏表4、数字万用电表5、集成运算放大器μA741×16、电阻10K ×4;100K ×3;1M Ω×17、电容器10μ×1三、原理摘要本实验采用的集成运放型号为μA741(或F007),引脚排列如图8-1所示,它是八脚双列直插式组件,②脚和③脚为反相和同相输入端,⑥脚为输出端,⑦脚和④脚为正、负电源端,①脚和⑤脚为失调调零端,①⑤脚之间可接入一只几十千欧的电位器并将滑动触头接到负电源端。
⑧脚为空脚。
图8-1 μA741管脚图1.集成运放在使用时应考虑的一些问题(1)输入信号选用交、直流量均可, 但在选取信号的频率和幅度时,应考虑运放的频响特性和输出幅度的限制。
做线性运算电路实验时,要注意输入电压的取值应保证运放工作在线性区。
运放工作在线性区与输入电压有关;运放只有工作在深度负反馈时才工作在线性区;当运放工作在非线性区时,输出电压保持不变,其值取决于电源电压,且略小于电源电压。
μA741的输出最大值约在12-13V 左右。
(2)调零。
调零时,将输入端接地,调零端接入电位器R W ,用直流电压表测量输出电压U 0,细心调节R W ,使U 0为零(即失调电压为零)。
(3)消振。
一个集成运放自激时,表现为即使输入信号为零, 亦会有输出,使各种运算功能无法实现,严重时还会损坏器件。
在实验中,可用示波器监视输出波形。
2.理想运算放大器特性在大多数情况下,将运放视为理想运放,就是将运放的各项技术指标理想化,满足下列条件的运算放大器称为理想运放。
开环电压增益 A ud =∞、 输入阻抗 r i =∞、 输出阻抗 r o =0、 带宽 f BW =∞ 失调与漂移均为零等。
模电实验报告-运算放大电路
实验仪器: 稳压电源 示波器 信号发生器 运算放大器 电阻、电容
实验步骤: 1)首先检查所领用实验仪器、器件是否工作正常、引脚是否完好。 2)按实验图一接好电路,检查无误后接入电源,用万用表测量运放的输入、输出端的 静态电压,并记录。 3)利用信号发生器,在 Vi 端输入一正弦信号:频率为 1KHz,幅度为 100mV。 4)在 Vo 端观察信号输出,并记录输出幅度,同时比对 Vi 和 Vo 之间的相位,并记录。 5)再调整信号发生器的幅度值至 200mV,重复 3)的步骤。 6)按实验图二接好电路,检查无误后接入电源,用万用表测量运放的输入、输出端的 静态电压,并记录。 7)利用信号发生器,在 Vi 端输入一正弦信号:频率为 1KHz,幅度为 100mV。 8)重复 3) 、4)步骤,记录数据。
数据记录: 记录条目 静态工作电压 1 反相比例放大器 正向输入端: 反向输入端: 输出端: 正向输入端: 反向输入端: 输出端: 输出信号 (V0) 波形: 万用表测试 记录内容 备注
2
同相比例放大器
输入信号(Vi) 4 5 100mV
------------------------------
4
200mV
5
波形:Leabharlann ------------------------------
------------------------------
深圳大学学生实验报告用纸
实验结论:
指导教师批阅意见:
成绩评定:
指导教师签字: 年 月 日 备注:
注:1、报告内的项目或内容设置,可根据实际情况加以调整和补充。 2、教师批改学生实验报告时间应在学生提交实验报告时间后 10 日内。
运算放大电路运算放大电路计算集成运算放大电路差分运算放大电路两级运算放大电路模拟运算放大电路基本运算放大电路模拟运算放大电路三差动放大电路实验负反馈放大电路实验
模电实验报告
实验一单级放大电路一、实验目的1.熟悉电予元器问模拟电路实验箱的使用2、学会测量和调整放大电路静态玉作点的方法,观察放大电路的非线性失真3、学习测定放大电路的电压放大倍数。
4、掌握放大电路的输入阻抗、输出阻抗的测试方法。
5、学习基本交直流仪器仪表的使用方法二、实验仪器1、示波器2、信号发生器3、万用表三、预习要求1、学习三极管及单级放大电路的工作原理,明确实验目的。
2、学习放大电路动态反静态工作参数测量方法四、实验内容及步骤1.连接线路按图连好线路2.调整静态工作点将函数信号发生器的输出通过输出电缆线接至Us两端,调整函数倍号发生器输出的正弦被信号使fc=lkHz, Ui=10mV . (Ui是放大电路输入信号ui的有效值,用毫伏表测量ui可得)。
将示波器Y轴输入电缆线连接至放大电路输出端。
然后调整基极电阻Rpl,在示波器上观察uo的波形,将uo调整到最大不失真输出。
注意观察静态工作点的变化对输出波形的影响过程,观察何时出现饱和失真、截止失真,若出现双向失真应减小Ui,直至不出现失真。
调好工作点后Rp1电位器不能再动。
用万用表测量静态工作点记录数据于表1-1 (测量Uce和lc时,应使用万用表的直流电压档和直流电流档)。
表11用万用表测量静态工作点3.测量放大电路的电压放大倍数调节函数信号发生器输出为f=lkHz, Ui=10mV的正弦信号,用示波器观察放大器的输出波形。
若波形不失真,用晶体管毫伏表测量放大器空载时的输出电压及负载时的输出电压Uo的实测值;调Ui=20mV,重复上述步骤,验证放大倍数的线性关系,填入数据记录表1-2中(测量输入电压、输出电压时,用晶体管毫伏表测量)。
表1-2数据记录表1(I) 输入阻抗的测量:用万用表的欧姆档测量信号源与放大器之间的电阻1R1,用晶体毫伏表测量信号窑南端电压Us以及放大器输入电压Ui,可求得放大电路的输入阻抗。
(Ui * 1R1)/(Us-Ui)(2) 输出阻扰的测量:在放大器输出信号不失真的情况下,断开RL,用晶体管毫伏表测量输出电压Uo1;接上RL,测得Uo2,可求得放大电路的输出阻抗。
反相运算放大电路的仿真
实验一 反相运算放大电路的仿真姓名:谢朗 班级:电子信息工程112班 学号:7020911048 成绩:【实验目的】(1)熟悉并学会运用Multisim 软件,学会一些基本的仿真器件。
(2)学会运算放大器的工作原理,巩固运算放大器的知识。
【实验器材】(1)6只1K 电阻、1只10K 电阻、1只7.5K 电阻、1只20K 电阻。
(2)一个运算放大器、一个示波器、信号源(3)导线、1只1uF 电容【实验原理】一、理想运算放大器的基本特性(1) 开环增益A ud 等于无穷大。
(2) 输入阻抗无穷大。
(3) 输入阻抗等于0.(4) 带宽无穷大。
(5) v p =v n ,即虚短。
(6) i p =i n =0,即虚断。
二、反相比例放大电路1、基本电路电路如图所示,输入电压通过R1作用于运放的反相端,R2跨接在运放的输出端和反相端之间,同相端接地,由虚短和虚断的概念可知,通过R3的电流为零,所以反相输入端的电位接近于地电位,故称为虚地。
虚地的存在是反相放大电路在闭环工作状态下的重要特征。
2、反相端为虚地点,即v n =0,由虚断的概念可知,通过R1的电流等于通过R2的电流故有012i n nv v v v R R --=所以 R R v v A i u 120-== 上式表明,该电路的电压增益是电阻R1与R2的比值。
负号表明输出电压与输出电压相位相反。
3、输入电阻R iR i =R R v v i v i i i i 11== 三、反相积分电路电路假设电容器C 初始电压为0,根据虚断和虚短可知:010111I n I dt dt c c R dt RC v v v i v v -===-⎰⎰⎰上式表明,输出电压为输入电压对时间的积分,负号表示它们在相位上是相反的。
四、反相微分电路设t=0时,电容器的电压为0,当信号电压接入后,有101I In d C dtd R RCdt v i v v v i =-== 从而 0I d RC dt v v =-上式表明,输出电压正比于输入电压对时间的微商,负号表示它们在相位上是相反的。
模拟电子技术实验
实验一 共发射极放大电路1、实验目的(1)熟练掌握共发射极放大电路的工作原理,静态工作点的设置与调整方法,了解工作点对放大器性能的影响;(2)掌握放大器基本性能指标参数的测试方法。
2、实验设备(1)模拟电子线路实验箱 1台 (2)双踪示波器 1台 (3)函数信号发生器 1台(4)直流稳压电源 1台 (5)数字万用表 1台3、实验原理图1.1 所示是一个阻容耦合共发射极放大器。
它的偏置电路采用R b1 和R b2 组成的分压电路,并在发射极中接有电阻R e (Re =Re1+Re2),以稳定放大器的静态工作点。
当在放大器的输入端加输入信号u i 后,在输出端就可以得到一个与u i 相位相反,幅值被放大了的输出信号u o ,从而实现了放大。
(1)静态工作点U BQ = U CC R b2 /(R b1 + R b2)I CQ ≈I EQ =(U BQ -U BE )/ R e = U EQ / R eU CEQ ≈ U CC -I CQ (R C +R e )为使三极管工作在放大区,一般应满足: 硅管: U BE ≈ 0.7V U CC >U CEQ >1V (2)电压放大倍数图1.1共发射极放大器CCA u = -βR L ′/r be (注:R L ′=RL ∥RC )(3)输入、输出电阻R i = R b1∥R b2∥r be r be = r bb ′+(1+β)26mV / I EQ mA R o = r o ∥R C ≈ R C4、实验内容与步骤(1)线路连接按图1.1 连接电路,把基极偏置电阻R P 调到最大值,避免工作电流过大。
(2)静态工作点设置接通+12V 直流电源,调节基极偏置电阻R P ,使I EQ =1mA ,也即是使U EQ = 1.9V 。
然后测试各工作点电压,填入表1-1中。
(3)电压放大倍数测量调节信号源,使之输出一个频率为1kHz ,峰峰值为30mV 的正弦信号(用示波器测量)。
电路模电实验之运算放大器实验报告
目录1实验目的2 2实验原理23实验设计33.1实验I基础型实验 (3)3.1.11、电压跟随器——检测运放是否正常 (3)3.1.2反相比例运算放大器电压放大特性 (3)3.2实验II设计型实验 (4)3.2.1减法器的设计 (4)4实验预习仿真44.1电压跟随器——检测运放是否正常 (4)4.2反相比例运算放大器电压放大特性 (5)4.3减法器设计 (6)5数据处理7 6实验总结9 7思考题9 8实验讨论91实验目的•深刻理解集成放大器工作在线性工作区时,遵循的两条基本原则——虚短、虚断•熟悉集成运算放大器的线性应用。
•掌握比例运算等电路、训练设计运放电路的能力。
2实验原理集成运算放大器是一种高电压放大倍数的多级直耦放大电路,在深度负反馈条件下,集成运放工作在线性工作区,它遵循两条基本原则:1.虚短:U i=U−−U+≈02.虚断:I N≈I p≈0(非线性区也成立)用途:广泛应用于各种信号的运算处理、测量以及信号的产生、变换等电路中。
图1:运算放大器符号3实验设计3.1实验I基础型实验3.1.11、电压跟随器——检测运放是否正常3.1.2反相比例运算放大器电压放大特性3.2实验II设计型实验3.2.1减法器的设计1.自行设计运放电路,要求实现u0=2u i2−u i12.将u i分别设置为以下两组信号,验证电路是否满足要求4实验预习仿真4.1电压跟随器——检测运放是否正常图2:Multisim接线图3:Multisim结果4.2反相比例运算放大器电压放大特性图4:Multisim 接线图5:Multisim 结果U i (V )理论值(V )实测值(V )U N U P U O U O U iU N U P U O U O U i-0.300310455.314µV 564.134µV 3.012V 10.040.3-310563.904µV489.999µV-2.987V9.964.3减法器设计设计如图所示:表3:验证结果波形频率u i u0直流0u i1=1V,u i2=2V3.04V正弦波500Hz u i1=1V,u i2=2V2.98V5数据处理表1U i(V)理论值(V)实测值(V)U N U P U O U OU iU N U P U O U OU i-0.3003100.1mV0.2mV 3.66V12.20.300-310-0.1mV0-3.65V12.16表2波形频率u i u0直流0u i1=1V,u i2=2V 3.00V正弦波500Hz u i1=1V,u i2=2V 3.24V1.完成表1,并绘制基础型实验的运放的电压传输特性;2.列出基础型实验中U i和U o理论关系式,并和仿真数据、实际数据比较;•电压跟随器u i=u o仿真数据中u i=u o,实验数据u i=1.00V,u o=1.04V,在误差允许范围内,所以等式也成立。
模电设计性实验报告——集成运算放大器的运用之模拟运算电路
模电设计性实验报告——集成运算放大器的运用之模拟运算电路重庆科技学院设计性实验报告学院:_电气与信息工程学院_ 专业班级: 自动化1102学生姓名: 罗讯学号: 2011441657实验名称: 集成运算放大器的基本应用——模拟运算电路完成日期:2013年 6月 20 日重庆科技学院学生实验报告集成运算放大器的基本应用——课程名称模拟电子技术实验项目名称模拟运算电路开课学院及实验室实验日期学生姓名罗讯学号 2011441657 专业班级自动化1102 指导教师实验成绩实验六集成运算放大器的基本应用——模拟运算电路一、实验目的1、研究有集成运算放大器组成的比例、加法和减法等基本运算电路的功能2、了解运算放大器在实际应用时应考虑的有些问题二、实验仪器1、双踪示波器;2、数字万用表;3、信号发生器三、实验原理在线性应用方面,可组成比例、加法、减法的模拟运算电路。
1) 反相比例运算电路电路如图6-1所示。
对于理想运放,该电路的输出电压与输入电压之间的关系为为减小输入级偏置电流引起的运算误差,在同相输入端应接入平衡电阻//。
RF 100k1 5 4 R1 10k2 Ui 6 Uo3 U1 R2 9.1k 7图6-1 反相比例运算电路2) 反相加法电路电路如图6-2所示,输出电压与输入电压之间的关系为:////RF 100kR1 10k Ui1 4 1 5 R2 20k 2 Ui2 6 Uo 3 U1 R3 6.2k 7图6-2 反相加法运算电路3) 同相比例运算电路图6-3(a)是同相比例运算电路。
RF 100k1 5 4 R1 10k 26 Uo 3R2 9.1k U1 7RF10k4 1 526 R2 Uo 3 Ui 10k U1 7(a)同乡比例运算 (b)电压跟随器图6-3 同相比例运算电路它的输出电压与输入电压之间关系为://当即得到如图6-3所示的电压跟随器。
图中,用以减小漂移和起保护作用。
一般取10KΩ,太小起不到保护作用,太大则影响跟随性。
中大模电实验一 BJT单管共射放大电路 实验报告
实验一BJT单管共射放大电路一、实验目的1、掌握放大电路静态工作点的测试方法,分析静态工作点对放大器性能的影响。
2、掌握放大电路动态性能(电压增益、输入电阻、输出电阻、最大不失真输出电压及幅频特性等)的测试方法。
3、进一步熟练常用电子仪器的使用。
二、实验原理1、电路图图一2、通电观察:接好电路之后,在确认安装正确无误后,才可以把经过准确测量的电源电压接入电路。
电源接入电路之后,也不应急于观察数据,而应先观察有无异常现象。
3、静态测试:(1)测量放大电路的静态工作点,应在输入信号Vi=0的情况下进行。
分别测量VB、VC、VE,然后通过Ic≈IE=VE/RE可算出Ic,同时可算出VBE=VB-VE,VCE=Vc-VE。
(2)静态工作点的调试:指对管子集电极电流Ic或VCE的调整与测试。
静态工作点是否合适,对放大电路的性能及输出波形都有很大的影响,偏高或偏低的静态工作点都会使输出波形出现失真。
而静态工作点本身也会影响管子的性能。
改变电路的Vcc、Rc、RB都会引起静态工作点的变化,但通常采用调节偏置电阻Rb1来改变静态工作点。
4、动态指标测试(1)电压增益Av的测量:测出vi和vo的有效值,则Av=Vo/Vi .图二(2)输入电阻Ri : 如图2在被测放大电路的输入端与信号源之间串入一测量辅助电阻R,在放大电路正常工作的情况下,用交流毫伏表测出Vs和Vi,则输入电阻可由Ri=ViR/(Vs-Vi)算出。
(3)输出电阻Ro:在放大电路正常工作的条件下,测出输出端不接负载RL输出电压Vo和接入负载后的输出电压VL,根据Ro= [(Vo/VL)-1]RL求出输出电阻。
(4)最大不失真输出电压Vo(p-p)的测量(最大动态范围):在放大电路正常工作的情况下,逐步增大输入信号的幅度,并同时调节Rw(改变静态工作点),用示波器观察Vo, 当输出波形同时出现削底和缩顶现象时,说明静态工作点已调在交流负载线的中点,然后反复调整输入信号,使波形输出幅度最大,且无明显失真时,用交流毫伏表测出Vo有效值,则动态范围等于22Vo,或用示波器直接读出Vo(p-p)。
东南大学模电实验报告模拟运算放大电路(一)
东南⼤学模电实验报告模拟运算放⼤电路(⼀)东南⼤学电⼯电⼦实验中⼼实验报告课程名称:模拟电路实验第⼀次实验实验名称:模拟运算放⼤电路院(系):专业:姓名:学号:实验室:实验组别: 同组⼈员:实验时间:评定成绩:审阅教师:实验⼀模拟运算放⼤电路(⼀)⼀、实验⽬的:1、熟练掌握反相⽐例、同相⽐例、加法、减法等电路的设计⽅法。
2、熟练掌握运算放⼤电路的故障检查和排除⽅法,以及增益、传输特性曲线的测量⽅法。
3、了解运放调零和相位补偿的基本概念。
⼆、实验原理:1、反向⽐例放⼤器反馈电阻R F 值⼀般为⼏⼗千欧⾄⼏百千欧,太⼤容易产⽣较⼤的噪声及漂移。
R 的取值则应远⼤于信号源 V i 的内阻。
若R F = R,则为倒相器,可作为信号的极性转换电路。
2、电压传输特性曲线双端⼝⽹络的输出电压值随输⼊电压值的变化⽽变化的特性叫做电压传输特性。
电压传输特性在实验中⼀般采⽤两种⽅法进⾏测量。
⼀种是⼿⼯逐点测量法,另⼀种是采⽤⽰波器X-Y ⽅式进⾏直接观察。
⽰波器X-Y ⽅式直接观察法:是把⼀个电压随时间变化的信号(如:正弦波、三⾓波、锯齿波)在加到电路输⼊端的同时加到⽰波器的X 通道,电路的输出信号加到⽰波器的 Y通道,利⽤⽰波器 X-Y 图⽰仪的功能,在屏幕上显⽰完整的电压传输特性曲线,同时还可以图1电压传输特性曲线测量测量相关参数。
具体测量步骤如下:(1)选择合理的输⼊信号电压,⼀般与电路实际的输⼊动态范围相同,太⼤除了会影响测量结果以外还可能会损坏器件;太⼩不能完全反应电路的传输特性。
(2)选择合理的输⼊信号频率,频率太⾼会引起电路的各种⾼频效应,太低则使显⽰的A V =-R FR波形闪烁,都会影响观察和读数。
⼀般取50?500Hz即可。
(3)选择⽰波器输⼊耦合⽅式,⼀般要将输⼊耦合⽅式设定为DC,⽐较容易忽视的是在X-Y⽅式下,X通道的耦合⽅式是通过触发耦合按钮来设定的,同样也要设成DC。
(4)选择⽰波器显⽰⽅式,⽰波器设成X-Y⽅式,对于模拟⽰波器,将扫描速率旋钮逆时针旋到底就是X-Y⽅式;对于数字⽰波器,按下“Display”按钮,在菜单项中选择X-Y (5)进⾏原点校准,对于模拟⽰波器,可把两个通道都接地,此时应该能看到⼀个光点,调节相应位移旋钮,使光点处于坐标原点;对于数字⽰波器,先将CH1通道接地,此时显⽰⼀条竖线,调节相应位移旋钮,将其调到和Y轴重合,然后将CH1改成直流耦合,CH2接地,此时显⽰⼀条⽔平线,调节相应位移旋钮,将其调到和X轴重合。
模电-模拟运算电路实验
实验五模拟运算电路一、实验目的1、了解并掌握由集成运算放大器组成的比例、加法、减法和积分等基本运算电路的原理与功能。
2、了解运算放大器在实际应用时应考虑的一些问题。
二、实验原理集成运算放大器是一种具有高电压放大倍数的直接耦合多级放大电路。
当外部接入不同的线性或非线性元器件组成输入和负反馈电路时,可以灵活地实现各种特定的函数关系。
在线性应用方面,可组成比例、加法、减法、积分、微分、对数等模拟运算电路。
理想运算放大器特性在大多数情况下,将运放视为理想运放,就是将运放的各项技术指标理想化,满足下列条件的运算放大器称为理想运放。
开环电压增益A ud=∞输入阻抗r i=∞输出阻抗r o=0带宽f BW=∞失调与漂移均为零等。
理想运放在线性应用时的两个重要特性:(1)输出电压U O与输入电压之间满足关系式U O=A ud(U+-U-)由于A ud=∞,而U O为有限值,因此,U+-U-≈0。
即U+≈U-,称为“虚短”。
(2)由于r i=∞,故流进运放两个输入端的电流可视为零,即I IB=0,称为“虚断”。
这说明运放对其前级吸取电流极小。
上述两个特性是分析理想运放应用电路的基本原则,可简化运放电路的计算。
基本运算电路1) 反相比例运算电路电路如图5-1所示。
对于理想运放,该电路的输出电压与输入电压之间的R关系为为了减小输入级偏置电流引起的运算误差,在同相输入端应接入平衡电阻R 2=R 1 // R F 。
图5-1 反相比例运算电路 图5-2 反相加法运算电路2) 反相加法电路电路如图5-2所示,输出电压与输入电压之间的关系为)U R RU R R (U i22F i11F O +-= R 3=R 1 / R 2 / R F 3) 同相比例运算电路图5-3(a)是同相比例运算电路,它的输出电压与输入电压之间的关系为i 1FO )U R R (1U += R 2=R 1 / R F 当R 1→∞时,U O =U i ,即得到如图5-3(b)所示的电压跟随器。
东南大学模电实验报告模拟运算放大电路
东南大学电工电子实验中心实 验 报 告课程名称: 模拟电路实验第 一 次实验实验名称: 模拟运算放大电路(一) 院 (系): 专 业: 姓 名:学 号:实 验 室: 实验组别: 同组人员: 实验时间: 评定成绩: 审阅教师:实验一 模拟运算放大电路(一)一、实验目的:1、 熟练掌握反相比例、同相比例、加法、减法等电路的设计方法。
2、 熟练掌握运算放大电路的故障检查与排除方法,以及增益、传输特性曲线的测量方法。
3、 了解运放调零与相位补偿的基本概念。
二、实验原理:1、反向比例放大器反馈电阻R F 值一般为几十千欧至几百千欧,太大容易产生较大的噪声及漂移。
R 的取值则应远大于信号源v i 的内阻。
若R F = R ,则为倒相器,可作为信号的极性转换电路。
2、电压传输特性曲线F V R A =-R双端口网络的输出电压值随输入电压值的变化而变化的特性叫做电压传输特性。
电压传输特性在实验中一般采用两种方法进行测量。
一种就是手工逐点测量法,另一种就是采用示波器X-Y方式进行直接观察。
示波器X-Y方式直接观察法:就是把一个电压随时间变化的信号(如:正弦波、三角波、锯齿波)在加到电路输入端的同时加到示波器的X通道,电路的输出信号加到示波器的Y通道,利用示波器X-Y图示仪的功能,在屏幕上显示完整的电压传输特性曲线,同时还可以测量相关参数。
具体测量步骤如下:(1) 选择合理的输入信号电压,一般与电路实际的输入动态范围相同,太大除了会影响测量结果以外还可能会损坏器件;太小不能完全反应电路的传输特性。
(2) 选择合理的输入信号频率,频率太高会引起电路的各种高频效应,太低则使显示的波形闪烁,都会影响观察与读数。
一般取50~500Hz 即可。
(3) 选择示波器输入耦合方式,一般要将输入耦合方式设定为DC,比较容易忽视的就是在X-Y 方式下,X 通道的耦合方式就是通过触发耦合按钮来设定的,同样也要设成DC。
(4) 选择示波器显示方式,示波器设成X-Y 方式,对于模拟示波器,将扫描速率旋钮逆时针旋到底就就是X-Y 方式;对于数字示波器,按下“Display”按钮,在菜单项中选择X-Y。
模拟运算放大电路实验报告
模拟运算放大电路实验报告模拟运算放大电路实验报告引言模拟运算放大电路是电子工程领域中常见的重要电路之一。
它能够将微小的输入信号放大到较大的幅度,广泛应用于信号处理、传感器接口等领域。
本实验旨在通过搭建模拟运算放大电路并进行实际测量,探索其工作原理和性能。
一、实验装置和方法1. 实验装置本实验使用了一台函数发生器、一台示波器、一块模拟运算放大电路实验板以及一些连接线等设备。
2. 实验方法(1)首先,将函数发生器的正负极分别与实验板上的电源端子连接,以提供所需的电源电压。
(2)然后,将函数发生器的输出端与实验板上的输入端相连,作为输入信号。
(3)接下来,将示波器的探头一个端口连接到实验板的输出端,用于测量输出信号。
(4)最后,调节函数发生器的频率和幅度,观察并记录输出信号的变化。
二、实验结果与分析在进行实验过程中,我们分别改变了输入信号的频率和幅度,观察并记录了输出信号的变化。
下面是我们的实验结果与分析。
1. 频率对输出信号的影响我们首先将输入信号的频率从低到高逐渐增加,并观察输出信号的变化。
实验结果显示,当输入信号的频率较低时,输出信号的幅度较大,且与输入信号具有相同的波形。
然而,当频率超过一定阈值后,输出信号的幅度开始减小,且波形发生了明显的畸变。
这是因为模拟运算放大电路存在带宽限制,无法有效放大高频信号。
因此,合理选择输入信号的频率范围是非常重要的。
2. 幅度对输出信号的影响接着,我们固定输入信号的频率,逐渐增加其幅度,并记录输出信号的变化。
实验结果显示,当输入信号的幅度较小时,输出信号的幅度与输入信号基本一致。
然而,当幅度超过一定阈值后,输出信号的幅度开始饱和,无法继续放大。
这是因为模拟运算放大电路存在供电电压限制,无法提供足够的电压来放大过大的输入信号。
因此,合理选择输入信号的幅度范围也是非常重要的。
三、实验总结与思考通过本次实验,我们对模拟运算放大电路的工作原理和性能有了更深入的了解。
在实际应用中,我们应该根据具体需求合理选择输入信号的频率和幅度,以确保输出信号能够得到有效放大。
全版模电实验教案实验
全版模电实验教案实验一、实验目的1. 理解模拟电子技术的基本概念和原理。
2. 熟悉常见模拟电子电路的组成和功能。
3. 掌握基本模拟电子电路的实验操作方法。
4. 提高实验观察和分析问题的能力。
二、实验原理1. 放大电路:了解放大电路的基本组成,掌握放大电路的输入输出特性,包括静态工作点、动态范围等。
2. 滤波电路:理解滤波电路的作用和分类,掌握滤波电路的设计方法,分析滤波电路的频率响应特性。
3. 振荡电路:了解振荡电路的原理和分类,掌握振荡电路的稳定性和频率控制方法。
4. 调制解调电路:理解调制解调电路的原理和功能,掌握调制解调电路的组成和操作方法。
5. 非线性电路:了解非线性电路的特点和应用,掌握非线性电路的分析方法。
三、实验设备与材料1. 信号发生器2. 示波器3. 万用表4. 电子元件(电阻、电容、电感、二极管、晶体管等)5. 实验板6. 导线四、实验内容与步骤1. 实验一:放大电路(1)搭建一个基本放大电路,包括输入电阻、输出电阻、反馈电阻等。
(2)调整静态工作点,使放大电路处于最佳工作状态。
(3)测量并记录放大电路的输入输出特性,包括放大倍数、频率响应等。
2. 实验二:滤波电路(1)设计并搭建一个低通滤波电路,滤除高频噪声。
(2)调整滤波电路的截止频率,满足实际应用需求。
(3)使用示波器观察滤波电路的频率响应特性。
3. 实验三:振荡电路(1)搭建一个LC振荡电路,产生正弦波信号。
(2)调整LC振荡电路的频率,观察振荡信号的稳定性。
(3)分析并测量振荡电路的频率响应特性。
4. 实验四:调制解调电路(1)搭建一个调幅调制电路,实现模拟信号的调幅。
(2)搭建一个解调电路,恢复调幅信号。
(3)调整调制解调电路的参数,分析信号的调制解调效果。
5. 实验五:非线性电路(1)搭建一个非线性电路,如二极管限幅电路。
(2)观察并测量非线性电路的输出特性。
(3)分析非线性电路在实际应用中的优势和局限性。
五、实验要求与评分标准1. 实验报告:要求实验报告内容完整,包括实验目的、原理、设备、内容、步骤、结果及分析。
模拟电路实验讲义
实验一 单级交流放大电路一、实验目的1、 学会放大器静态工作点的调试方法,分析静态工作点对放大器性能的影响。
2、 掌握放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及最大不失真输出电压的测试方法。
3、 熟悉常用电子仪器及模拟电路实验设备的使用。
二、实验原理图1-1为电阻分压式工作点稳定单管放大器实验电路图。
它的偏置电路采用R B1和R B2组成的分压电路,并在发射极中接有电阻R E ,以稳定放大器的静态工作点。
当在放大器的输入端加入输入信号u i 后,在放大器的输出端便可得到一个与u i 相位相反,幅值被放大了的输出信号u 0,从而实现了电压放大。
图1-1 共射极单管放大器实验电路在图1-1电路中,当流过偏置电阻R B1和R B2 的电流远大于晶体管T 的基极电流I B 时(一般5~10倍),则它的静态工作点可用下式估算CC B2B1B1B U R R R U +≈U CE =U CC -I C (R C +R E )C EBE B EI R U U I ≈-≈电压放大倍数beLCV r R R βA // -= 输入电阻R i =R B1 // R B2 // r be输出电阻R O ≈R C由于电子器件性能的分散性比较大,因此在设计和制作晶体管放大电路时,离不开测量和调试技术。
在设计前应测量所用元器件的参数,为电路设计提供必要的依据,在完成设计和装配以后,还必须测量和调试放大器的静态工作点和各项性能指标。
一个优质放大器,必定是理论设计与实验调整相结合的产物。
因此,除了学习放大器的理论知识和设计方法外,还必须掌握必要的测量和调试技术。
放大器的测量和调试一般包括:放大器静态工作点的测量与调试,消除干扰与自激振荡及放大器各项动态参数的测量与调试等。
1、 放大器静态工作点的测量与调试1) 静态工作点的测量测量放大器的静态工作点,应在输入信号u i =0的情况下进行, 即将放大器输入端与地端短接,然后选用量程合适的直流毫安表和直流电压表,分别测量晶体管的集电极电流I C 以及各电极对地的电位U B 、U C 和U E 。
模拟电路实验——三极管放大电路
模拟实验三三极管与其放大电路一.实验目的1.对晶体三极管(3DG6、9013)、场效应管〔3DJ6G〕进行实物识别,了解它们的命名方法和主要技术指标。
2.学习用数字万用表、模拟万用表对三极管进行测试的方法。
3.用图3-10提供的电路,对三极管的β值进行测试。
4.学习共射、共集电极〔*〕、共基极放大电路静态工作点的测量与调整,以与参数选取方法,研究静态工作点对放大电路动态性能的影响。
5.学习放大电路动态参数〔电压放大倍数、输入电阻、输出电阻、最大不失真输出电压〕的测量方法。
6. 调节CE电路相关参数,用示波器观测输出波形,对饱和失真和截止失真的情况进行研究。
7.用Multisim软件完成对共射极、共集电极、共基极放大电路性能的分析,学习放大电路静态工作点的测试与调整方法,观察测定电路参数变化对放大电路的静态工作点、电压放大倍数与输出电压波形的影响。
加深对共射极、共集电极、共基极基本放大电路放大特性的理解。
二.知识要点1.半导体三极管半导体三极管是组成放大电路的核心器件,是集成电路的组成元件,在电路中主要用于电流放大、开关控制或与其他元器件组成特殊电路等。
半导体三极管的种类较多,按制造材料不同有硅管、锗管、砷化镓管、磷化镓管等;按极性不同有NPN 型和PNP型;按工作频率不同有低频管、高频管与超高频管等;按用途不同有普通管、高频管、开关管、复合管等。
其功耗大于1W的属于大功率管,小于1W的属于小功率管。
半导体三极管的参数主要有电流放大倍数β、极间反向电流I CEO、极限参数〔如最高工作电压V CEM、集电极最大工作电流I CM、最高结温T jM、集电极最大功耗P CM〕以与频率特性参数等。
有关三极管命名、类型以与参数等可查阅相关器件手册。
下面给出几种常用三极管的参数举例如表3-01所示:表3-01 几种常用三极管的参数2.半导体三极管的识别与检测半导体三极管的类型有NPN型和PNP型两种。
可根据管子外壳标注的型号来判别是NPN型,还是PNP 型。
模电实验运算放大器报告文档
《电子线路设计、测试与实验》实验报告实验名称:集成运算放大器的基本应用院(系):专业班级:姓名:学号:时间:地点:实验成绩:指导教师:一.实验目的1.掌握集成运算放大器的正确使用方法。
2.掌握用集成运算放大器构成各种基本运算电路的方法。
3.学习正确使用示波器交流输入方式和直流输入方式观察波形的方法,重点掌握积分输入,输出波形的测量和描绘方法。
二.实验元器件类型型号(参数) 数量 集成运算放大器 1片 电位器 1k Ω 1只 电阻 100k Ω 2只; 10k Ω 3只; 5.1k Ω 1只; 9k Ω 1只 电容 0.01μf 1只三、预习要求1.复习由运算放大器组成的反相比例、反相加法、减法、比例积分运算电路的工作原理。
2.写出上述四种运算电路的vi 、vo 关系表达式。
3.实验前计算好实验内容中得有关理论值,以便与实验测量结果作比较。
4.自拟实验数据表格。
四.实验原理及参考电路本实验采用LM324集成运算放大器和外接电阻、电容等构成基本运算电路。
1. 反向比例运算反向比例运算电路如图1所示,设组件LM324为理想器件,则图1 反向比例运算电路原理图其输入电阻1R R if ≈,图中1//R R R f ='。
由上式可知,改变电阻f R 和1R 的比值,就改变了运算放大器的闭环增益vf A 。
在选择电路参数是应考虑:○1根据增益,确定f R 与1R 的比值,因为 所以,在具体确定f R 和1R 的比值时应考虑;若f R 太大,则1R 亦大,这样容易引起较大的失调温漂;若f R 太小,则1R 亦小,输入电阻if R 也小,可能满足不了高输入阻抗的要求,故一般取f R 为几十千欧至几百千欧。
若对放大器输入电阻有要求,则可根据1R R i =先确定1R ,再求f R 。
○2运算放大器同相输入端外接电阻R '是直流补偿电阻,可减小运算放大器偏执电流产生的不良影响,一般取1//R R R f =',由于反向比例运算电路属于电压并联负反馈,其输入、输出阻抗均较低。
模电(实验模拟运算电路).ppt
实验 集成运算放大器的基本应用—模拟运算电路
4、差动放大电路(减法器)(图6)
RF 100k
Ui1 R110k R2 10k R 100k 9.1k +12V + RW Uo
Ui2
100k -12V 图6 三、实验设备与器件 1、±12V直流电源;2、函数信号发生器;3、交 流毫伏表;4、直流电压表;5、μA741;电阻器。
实验 集成运算放大器的基本应用—模拟运算电路
实验 集成运算放大器的基本应用—模 拟运算电路
一、实验目的 1、掌握集成运放管脚的识别方法。 2、研究由集成运算放大器组成的比例、加法、 减法等基本运算电路的功能。
二、实验原理 本实验采用的集成运算放大器型号为μA741(或 F007),引脚排列如图1所示。 它是八脚双列直插式组件。
+ RW
Uo
100k 图3
-12V
实验 集成运算放大器的基本应用—模拟运算电路
3、同相比例运算电路(图4) RF 100k R1 +12V Uo Ui -12V RF 10k +12V
Ui
10k
k RW 100k
100k
-12V
图4 图5 当R1→∞时,Uo=Ui,即得到图5所示的电压跟随 器。
实验 集成运算放大器的基本应用—模拟运算电路
8
7
6
5
μA741 + 1
7脚为正电源端; 4脚为负电源端;
1脚和5脚为失调调零端,1脚和5脚之间可接入一 只几十kΩ的电位器并将滑动触头接到负电源端; 8脚为空脚。
2
3
图1
4
实验 集成运算放大器的基本应用—模拟运算电路
1、反相比例运算电路(图2) RF 100k Ui R1 10k R 9.1k +12V + RW 100k 图2 2、反相加法电路(图3) -12V Uo Ui2 Ui1 R2 10k RF 100k R1 10k R 6.2k 9.1k +12V
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实验目的和要求:
① 了解运放调零和相位补偿的基本概念。
② 熟练掌握反相比例、同相比例、加法、减法等电路的设计方法。
③ 熟练掌握运算放大电路的故障检查和排除方法,以及增益、传输特性曲线的测量方法。
实验原理:
预习思考:
1、 设计一个反相比例放大器,要求:|A V|=10,Ri>10KΩ,将设计过程记录在预习报告上; 电路图如P20页5-1所示,电源电压为±15V ,R 1=10kΩ,R F =100 kΩ,R L =100 kΩ
2、 设计一个同相比例放大器,要求:|A V|=11,Ri>100KΩ,将设计过程记录在预习报告上;
R F R L
Vo
电源电压为±15V ,R 1=10kΩ,R F =100 kΩ,R L =100 kΩ 3、 设计一个电路满足运算关系 VO= -2Vi1 + 3Vi2
减法运算电路:11
2321311111
3
23
2)()()(i f i f i f i i O V R R V R R R R R R V R R R V R R R V V -++=++-+=
3)
()(32131=++R R R R R R f ,
0,22211
==⇒=R R R R R f f
取Ω=Ω=Ω=Ω=K R K R K R K R f 100,0,20,10321
实验电路如
实验内容:
1、反相输入比例运算电路
(I ) 按图连接电路,其中电源电压为±15V ,R 1=10 kΩ, R F =100 kΩ, R L =100 kΩ, R P =10 kΩ//100 kΩ
A
R1
R F Rp=R F //R1
R L
Vo
Vi
+Vc
c
-Vcc
输入端接地,用万用表测量并记录输出端电压值,此时测出失调电压0.016 V 分析:失调电压是直流电压,将会直接影响直流放大器的放大精度。
直流信号测量:
Vi/V V O /V Avf
测量值 理论值 -2 14.25 -7.125 -10 -0.5 4.98 -9.96 -10 0.5 -5.02 -10.04 -10 2
-12.87
-6.435
-10
实验结果分析:
运算放大器的输出电压摆幅受器件特性的限制,当输入直流信号较大时,经过运放放大后的输出电压如果超过V OM ,则只能输出V OM 的值。
根据数据手册可知,V CC =±15V 时,输出电压摆幅V OM ≈±13V~±14V ,因此在本电路中最大的输出电压也在±13V~±14V 。
实验中测得数据和理论值基本相符。
但上下Vom 绝对值大小相差较大,可能是由于OP 中上下三极管的饱和压降不一样所导致。
(II ) Vi 输入0.2V 、 1kHz 的正弦交流信号,在双踪示波器上观察并记录输入输出波形,在输出不失真的
情况下测量交流电压增益,并和理论值相比较。
分析如果不调零对此项试验结果有没有影响。
注意此时不需要接电阻分压电路。
交流反相放大电路实验测量数据
输入信号有效值(V)输出信号有效值(V)信号频率电压增益
0.2(有效值) 2.061000-10.03
实验结果分析:实验结果和理论值很符合,即不调零对此项结果影响比较小。
实验中测得的波形如上图所示,其中,CH1为输入信号,CH2为输出信号。
从图中可看出输入输出信号的相位相差180°,这符合反相放大器的理论特性。
(III)设定输入信号频率为1kHz,增加输入信号的幅度,测量最大不失真输出电压值。
信号频率
(HZ)
输入信号输出信号
有效值(V)峰峰值(V)有效值(V)峰峰值(V)
10000.9 2.68.8525.2
(IV)用示波器x-y方式,测量电路的传输特性曲线,计算传输特性的斜率和转折点值。
转折点值为(-1.443V,14.43V)、(1.243V,-12.43V)。
Vip-p=2.6V,Vop-p=25. 20V,斜率K=-25.2V/2.6V=-10
X轴为输入信号
Y轴为输出信号
X—1V/格
Y—5V/格
当频率较大时,传输特性曲线会分为两条,这是由于电路的高频效应造成的,因此,选用50-500HZ频
率即可。
(V )电源电压改为12V,重复(III)、(IⅤ),并将实验结果进行分析比较。
信号频率(HZ)
输入信号输出信号
有效值(V)峰峰值(V)有效值(V)峰峰值(V)
10000.687 1.98 6.7719.2
转折点值为(-1.123V,11.23V)、(0.99V,-9.6 V)。
Vip-p=1.98V,V op-p=19.2V,斜率K=-19.2V/1.98V=-10(传输特性曲线趋势同上)
实验结果分析:
电源电压改变后最大不失真输出电压变小了,由于741的最大输出摆幅范围是和电源电压有关的;传输特性的斜率没有变化。
2、24 页内容3-(2),其中方波信号从示波器的校准信号获取,模拟示波器Vi1为1KHz、1V的方波信号,数字示波器Vi1为1KHz、5V的方波信号,实验中如波形不稳定,可微调Vi2的频率。
V0波形:
X方向一格500us,Y方向一格5V。
黑线为0电位处。
与理论值相符。
V-和V+波形:
左为V-,右为V+。
V+峰峰值0.2V
实验结果分析:
输出波形与理论值相符,为两个波形按照-2Vi1 + 3Vi2的叠加。
由实验可知,V-与V+并不完全相同,即两者不是严格意义上的虚短。
V-的波形在方波边沿处会有比较大的尖峰。
这是由于运放的开环放大倍数并不是理论上的无穷大,加上运放输入端存在寄生电容,而方波边沿可以认为是由许多不同频率的交流信号叠加而成,且频率较高,造成输入阻抗下降,导致这种情况的发生。
实验思考题:
a)理想运放有哪些特点?
答:(1)开环电压放大倍数A O接近无穷大;(2)开环输入电阻Ri接近无穷大;
(3)开环输出电阻Ro趋近于0;(4)共模抑制比K CMR接近无穷大
(5)虚短、虚断输出电压不受负载大小的影响;
(6)通频带趋近无穷大;(7)失调及温漂趋近于0;
(8)转换速率S趋近无穷大;
b)单电源运放用来放大交流信号时,电路结构上应满足哪些要求?若改用单一负电源供电,电路应做何改
动?
答:单电源运放用来放大交流信号时,应在运放的同相输入端加直流偏置电路,在输入、输出端添加隔直电容,这时运放的输入、输出端直流电位相等。
改为单一负电源供电时,电解电容应反接,4脚接负电源,7脚接地,须添加的直流偏置电路相同。
c)运放用作模拟运算电路时,“虚短”“虚断”能永远满足吗?试问,在什么条件下“虚短”“虚断”将不
再存在?
答:当运放工作在线性区时,存在“虚短”“虚断”;当运放工作在非线性区时,“虚断”存在,“虚短”不存在。